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關于頻譜儀RBW設置對測試結果影響的分析

2016-07-20 來源:電磁兼容EMC 作者:牛人身邊的牛 字號:

RBW(Resolution Bandwidth)分辨率帶寬是頻譜儀或者接收機對兩個臨近信號分辨的能力,如果兩個臨近信號頻點低于RBW,則兩個信號重疊在一起,不能分辨出來。這就如同使用放大鏡觀測照片一樣,高的分辨率(數值低)可以看到更多的細節,但如果所有頻率范圍的測試都采用高的分辨率(如測試GHz范圍頻率使用低于kHz的分辨率),在一定范圍內進行掃頻測試時,測試時間也將大大增加。低的分辨率(數值高)會帶來噪底增加的問題,從而降低了測量靈敏度,難以捕捉到小信號。

因此需要根據測試頻率范圍、靈敏度以及關注頻率點及其帶寬等進行綜合考慮來選擇合適的RBW進行測量。

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RBW的本質是頻譜儀/接收機內部中頻濾波器的3dB/6dB帶寬,即選擇多大的濾波器對信號進行選擇,而此時的濾波能夠進行通過總的信號能力有限,RBW帶寬內存在寬帶信號或者多個信號時,由于這種限制,測量的信號幅度會發生變化。

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如此時存在一個2GHz點頻信號,135kHz調幅,50%占空比。通過采用20kHz/10kHz/1kHz三種RBW進行測量該信號觀測到的如上三幅圖,可以看到三種現象:一是2GHz信號隨RBW從大到小有細微的改變,這是由在中頻濾波器進入的信號及噪聲的多少決定,并且與濾波器裙邊選擇性以及掃描范圍有關;二是信號帶寬隨RBW從大到小有較大的改變,基本遵循RBW每變化10倍,帶寬變化10dB的規律;三是信號周圍噪底隨RBW從大到小有較大的改變,基本遵循RBW每變化10倍,噪底變化10dB的規律。

合適的RBW不僅能測到真實存在的信號,也能排除信號失真的情況,如下面四種RBW對同一信號測量。

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RBW是如何分辨兩個臨近信號的呢?使用兩個信號源及功率合成器對頻譜儀同時輸入兩個臨近信號,10MHz及10.001MHz,此時選擇RBW為1kHz及200Hz兩種,可以看到由于兩個信號間隔1kHz,此時選擇1kHz的RBW剛好能將兩個信號分辨出來,二者之間的幅度被增大,信號帶寬問題如上文提到的一樣,而200Hz的RBW已經可以完整的將兩個點頻信號分辨出來,并且可以觀測到兩個信號交互調產生的10.002MHz等信號的準確幅度。如果你關注的是僅兩個信號的幅度設置1kHz即可,如果設置大于1kHz的RBW兩個信號將疊加在一起,無法分辨。如果此時需要關注如交互調等臨近信號,需要降低RBW數值以得到相應測量數據。

由此可以看出,在軍標測試中,RBW的不同對某些信號的幅度有或多或少的影響,而根據GJB151B中規定的設置進行測試一方面是為了統一各個測試機構的測試標準,二是其數值設置基本滿足該頻率段的信號采集需求。在排查產品特定頻點的信號幅度時可以適當調小RBW以觀測更為精細的信號。

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